[发明专利]有源配电网单相接地故障区段定位方法

权利要求书

1.有源配电网单相接地故障区段定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立有源配电网单相接地故障样本集，样本集包括训练集和测试集；

步骤2，构建基于边图和图注意力网络的故障定位模型，故障定位模型输出各线路是否发生故障的置信度；

步骤3，使用训练集训练故障定位模型，当故障定位模型的损失函数在迭代过程中不再减小且评估指标不再变化时结束训练；

步骤4，使用训练完成的故障定位模型进行故障定位，通过测试集评价故障定位模型的误判率及定位准确率；

步骤5，若通过测试集评价故障定位模型的误判率未超过设定的第一阈值且定位准确率超过设定的第二阈值，则在有源配电网单相接地故障时，故障定位模型对有源配电网单相接地故障区段进行定位，若通过测试集评价故障定位模型的误判率超过设定的第一阈值且/或定位准确率未超过设定的第二阈值，则跳转至步骤6；

步骤6，调整故障定位模型的参数，重复步骤2至步骤5；

所述的故障定位模型包括输入模块、图嵌入模块和分类器模块，所述的步骤2具体为：

输入模块包括边图转换模块，边图转换模块包括节点图模型和边图模型，在节点图模型中，将线路抽象为边，节点特征取自母线上的电气量；在边图模型中，将线路抽象成节点成为边图节点，边图节点特征取自线路上的电气量，相邻线路对应的边图节点用边相连；然后输入模块将边图节点特征按边图节点顺序排列成特征矩阵，边图节点的顺序与边图邻接矩阵一致；

图嵌入模块包括图注意力层和线性层，图注意力层根据线路的邻接关系进行更新，更新后的节点特征长度为D，线性层对边图节点特征做线性变换，变换后节点特征长度也为D，最后图嵌入模块对图注意力层和线性层的输出结果进行相加；

分类器模块将图嵌入模块输出的各节点特征展平成一个长向量作为层数至少为2的多层感知机的输入；使用归一化指数函数以概率的形式输出M+1维的向量，分别表示M条线路发生故障的置信度和无故障的置信度，取最大置信度对应的类别作为最终的输出；

所述的步骤4具体为：首先定义故障的类型，A类故障类型表示真实的标签为无故障，故障定位模型输出的结果是线路i故障；B类故障类型表示真实的标签为线路i故障，故障定位模型输出的结果是无故障；C类故障类型表示真实的标签为线路i故障，故障定位模型输出的结果是线路j故障；

在测试集中，若是非故障样本，则用A类故障类型样本数占非故障样本数的百分比表示故障定位模型A类故障误判率δ_A；若是故障样本，用B类故障样本数所占故障样本数的百分比表示B类故障误判率；对于C类故障类型，通过k阶定位准确率acc_k来判断：

式中，N_f是测试集中的故障样本数，N_k是模型定位的线路与真实故障线路存在k阶相邻关系的样本数，N_p是故障定位模型定位的线路为真实故障线路的样本数；1阶定位准确率的含义是故障定位模型定位到故障线路一阶相邻线路的情况也被认定为定位正确； 2阶定位准确率的含义是定位到故障线路二阶相邻线路的情况也被认定为定位正确。

2.根据权利要求1所述的有源配电网单相接地故障区段定位方法，其特征是，所述的步骤1中，故障样本集包括故障样本和非故障样本，故障样本的获取方式为通过仿真在各相线路上设置相同数量的单相接地故障，获取故障前后的电流有效值，三相、两相和单相线路的故障样本数量比为3：2：1；非故障样本采样电流有效值作为故障前的电流值，故障后的电流值为故障前的电流值经过数据加噪实现。